L’essieu arrière directeur, atout performance

L’essieu arrière directeur, atout performance

En technique automobile, si la direction est faite sur les roues avant, l’essieu arrière est déclaré directeur en raison de son influence sur le cap de la voiture. L’utiliser pour améliorer le comportement routier est séduisant, et gagne en popularité.

La direction active sur les roues arrière n’est pas nouvelle, les japonais l’ont testé en série sur plusieurs modèles dès les années 90, Honda avec la Prelude et Mazda sur la 626. Malheureusement, la technique est rapidement abandonnée pour la grande série, Mitsubshi la perpétuant jusqu’aux années 2000 sur le coupé 3000 GT, associé aux 4 roues motrices. C’est Renault qui ressort la direction sur les roues arrière sur la Laguna3 en 2007. Presque 10 ans après, l’Espace de 5è génération en hérite en série, suivi par les Mégane, la Talisman ... De son coté Porsche dote ses 911 GT3, 911 Turbo (série 991) et la 918 hybride d’un dispositif équivalent, alors que BMW le propose option sur la nouvelle génération de la Série 7, L’avenir semble donc aller vers une multiplication des directions arrière actives. Le principe ne manque pas d’atouts.

Des avantages majeurs

En choisissant la direction complémentaire sur l’essieu arrière, les constructeurs proposent une amélioration du comportement routier à basse comme à haute vitesse. Pour obtenir la dualité, le braquage est tantôt dans le même sens que les roues avant, tantôt dans le sens opposé, avec néanmoins des valeurs très faibles, de l’ordre de 1,5 à 5° maxi. L’idée est de donner plus de maniabilité en dessous de 30 ou 50 km/h, et plus de stabilité au dessus de 80 km/h. Avec une direction conventionnelle, les roues arrière ne suivent pas les roues avant. L’essieu arrière est tiré et coupe donc les courbes. Le braquage doit donc être supérieur à la courbe décrite par le véhicule. Si l’essieu arrière est orienté dans le sens inverse des roues avant, quand l’avant est dirigé vers l’intérieur du virage, l’arrière suit pratiquement le trajet pris par les roues antérieures. Avec un braquage des roues diminué la voiture suit mieux la route. La maniabilité est augmentée, comme sur un modèle à empattement court. Le principe est intéressant jusqu’aux vitesses auxquelles le comportement global n’est pas en jeu, d’autant que passé un certain seuil, l’inertie centrifuge entraîne l’arrière à l’extérieur de la courbe, en survirage. Au dessus de 50 km/h, le système est donc désactivé et inversé dès 80 km/h. Dès que la voiture entre dans la courbe, un braquage des roues arrière dans le même sens que les roues avant permet de diminuer le déport de l’arrière vers l’extérieur. On apparente le comportement global du châssis à celui d’un véhicule à plus grand empattement, plus stable, et donc plus sécurisant.

Plus de maniabilité à basses vitesse, et plus de stabilité à hautes vitesses.

Paramètres de fonctionnement

Le paramètre majeur de gestion de la direction arrière est la direction donnée aux roues avant et bien sur, la vitesse. Le choix généralisé des constructeurs donne un braquage opposé à l’avant jusqu’à 30 ou 50 km/h, et un braquage dans le sens des roues avant pour des vitesses supérieures à 50 voire 80 km/h. L’apport à la stabilisation du véhicule et la gestion du braquage par une commande électronique donne la possibilité de coupler le braquage à l’ESP et au comportement actif de la stabilité du véhicule. Sur les dernières générations de la Porsche 911, un différentiel actif avec gestion du couple roue par roue renforce les qualités de la direction sur les roues arrière.

L’alternative, la démultiplication variable

BMW dote ses nouvelles Série 7 d’une direction sur les roues arrière, mais simultanément abandonne la démultiplication variable par train épicycloïdal qui était inauguré en 2004 sur les Série 5. Bien que prometteuse, cette technique qui trouve son efficacité optimale dans l’action croisée avec l’ESP n’a jamais convaincu les usagers, et elle n’apporte pas la vivacité et la stabilité de la direction sur les roues arrières. Premier pas vers une direction sans liaison mécanique (« by wire »), la démultiplication totalement variable s’avère trop coûteuse pour l’agrément apporté.

Coût et possibilités

Hormis l’équipement essayé par Honda qui était totalement mécanique sur la Prelude, c’est une gestion électronique avec des actuateurs hydrauliques ou électriques qui gèrent les mécanismes de direction arrière. Connecté sur le réseau multiplexé, le boîtier de gestion peut recevoir des données de l’ensemble des équipements du véhicule. Un logiciel donne les ordres aux mécanismes. C’est simple et peu coûteux. Les biellettes qui braquent les roues sont dérivées des montages multibras que l’ont trouve communément sur les trains arrière. Les faibles angles donnés travaillent uniquement sur la souplesse des articulations, les silent-blocs. L’équipement est donc limité pour un apport en sécurité et en agrément très positif. Avec des lois de fonctionnement fiabilisées, l’équipement en direction arrière active devrait donc être proposé plus fréquemment, mais sur des modèles de grandes dimensions et à empattement long, ou des véhicules sportifs, pour plus de maniabilité.

Sur la 911 Turbo, un actuateur pousse ou tire chaque roue individuellement.

Les choix des constructeurs

Renault fixe le seuil de changement de comportement à 60 km/h. En dessous, les roues sont braquées de 3,5° en opposé chez Renault, apportant une plus grande maniabilité. Au dessus de 60 km/h, les roues s’orientent dans le même sens que les roues avant, avec un gain en stabilité.

L’adoption du 4Control entraîne le montage d’une direction plus directe. Elle conduit à une démultiplication réduite à 2,4 tours de butée à butée au lieu de 2,8 tours, malgré l’adoption de roues de 19 pouces. Le diamètre de braquage passe ainsi de 12,4 m à 11,6 m. le système est couplé à la programmation des performances avec le système Multi-Sense. La gestion du braquage se fera sous 4 modes différents, en relation avec la gestion de la suspension, du moteur et en corrélation avec l’effort demandé au volant, pour une assistance plus ou moins forte. D’un comportement « confort », on peut opter pour une application « Eco », Neutre ou « Sport »

Sur la 911 Turbo, Porsche utilise 3 lois de fonctionnement. Jusqu’à 50 km/h, les roues braquent dans le sens inverse de l’avant de 2,8°. Puis de 50 à 80 km/h, les roues sont fixes, C’est à partir de 80 km/h que les roues tournent dans le sens des roues avant de 1,5°. Les valeurs beaucoup plus faibles que sur une Renault s’expliquent par l’empattement beaucoup plus court et le comportement plus sportif de la 911.

 

 

 

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